Microbiological Analysis and Antimicrobial Resistance Pattern of the Isolates Derived From Dairy Cattle With Subclinical Mastitis

Year 2012, Volume: 31 Issue: 2, 35 - 44, 01.06.2012

Esra Büyükcangaz Burak Mat Mohammed KHIDER ABD ALRAHIM Ahmed

Abstract

The aims of this study are (i) to identify the bovine subclinical mastitis cases of dairy cattles in bacteriological and mycological manner, (ii) to determine antibiotic susceptibility patterns of the isolates. For these purposes, 6400 quarters of 1600 cattle from 50 different herds were scanned with California Mastitis Test (CMT) in Bursa and vicinity. 480 milk samples within bovine subclinical mastitis cases investigated by bacteriological and mycological analysis. Gram-positive cocci and Gram-negative bacilli were identified by API-Staphy ® (bioMérieux) and API-20E ® (bioMérieux) commercial identification panels, respectively and the results were evaluated by API-web system. Out of 201 bacteria isolated from samples, 48 (23.88%) and 153 (76.11%) were identified as CNS and other genus of bacteria, respectively. S.xylosus, S.epidermidis from CoNs and Streptococcus spp., E.coli from other bacteria genuses were mostly isolated forms. Beside this, 58 yeast and fungi were also identified within the investigated samples. Kirby-Bauer Antibiotic Susceptibility Test was applied with 14 different antibiotics from 8 different groups to determine the antimicrobial susceptibility patterns of the isolates and the results were evaluated according to the guideline of Eucast 2012. Out of S.hominis, all CoNs isolates showed extremely high resistance to the antibacterials based on findings. As a result, 23 of CoNs and 26 placed in the other genus of bacteria were found to be resistant to two or more antimicrobial agents. It may be concluded that they have multiple antibiotic resistance (MDR) patterns.

Keywords

Cattle, subclinical mastitis, Coagulase Negative Staphylococcus spp (CoNs), Antimicrobial resistance

Subklinik Mastitisli Sığır Sütlerinin Mikrobiyolojik Analizi ve İzolatların Antimikrobiyal Direnç Profili

Abstract

Bu çalışmada subklinik mastitisli sığır sütlerinin bakteriyolojik ve mikolojik yönden tanımlanması ve elde edilen izolatların antibiyotik duyarlılıklarının belirlenmesi hedeflendi. Bu amaçla Bursa ili ile çevre illerdeki 50 farklı sürüden 1600 adet sığıra ait 6400 meme lobu California Mastitis Testi (CMT) ile tarandı. Subklinik mastitisli olduğu tespit edilen sığırlara ait 480 adet süt örneği bakteriyolojik ve mikolojik yönden incelendi. Gram pozitif koklar API-Staphy ® (bioMérieux) ve Gram negatif basiller ise API- 20E® (bioMérieux) ticari identifikasyon panelleri ile identifiye edildi ve sonuçlar API-web sistemi ile değerlendirildi. Örneklerden izole edilen 201 adet bakterinin 48 adedi (% 23.88) Koagulaz Negatif Staphylococcus spp. (KNS) ve 153 adedi (%76.11) diğer genuslardan bakteriler olarak tanımlandı. S.xylosus ve S.epidemidis en fazla izole edilen KNS ve Streptococcus spp. ve E.coli’de KNS’ler dışında en fazla izole edilen genus olarak tanımlandılar. İncelenen süt örneklerinde ayrıca 58 adet mantar ve maya türü saptandı. Bakteriyel izolatların antimikrobiyallere karşı duyarlılığını saptamak amacıyla sekiz farklı gruptan 14 antibiyotik diski ile Kirby-Bauer Antibiyotik Duyarlılık Testi uygulandı ve sonuçlar Eucast 2012 direktiflerine göre değerlendirildi. S.hominis dışında identifiye edilen KNS’lerin tümünde çeşitli grup antibakteriyellere yüksek oranda direnç geliştiği gözlemlendi. Sonuçta iki veya daha fazla gruptaki antimikrobiyal ajana dirençli olduğu saptanan 23 adet KNS ile 26 adet diğer gruplara ait bakterinin çoklu antibiyotik direncine (MDR) sahip olduğu belirlendi

Keywords

Sığır, subklinik mastitis, Koagulaz Negatif Staphylococcus spp (KNS), antimikrobiyal direnç

References

• Anon. 2011. Iowa State University. The Center for Food Security and Public Health & Institute for International Coorperation in Animal Biolo- gics. Methicillin Resistant Staphylococcus aureus (MRSA). http://www.cfsph.iastate.edu/Factsheets/pdfs/mrs a.pdf
• Anon, 2012. http://www.eucast.org/fileadmin/src/media/PDFs/ EUCAST_files/Breakpoint_tables/ Breakpo- int_table_v_3.1.pdf (Accessed at 20 December 2012)
• Arda M., İstanbulluoğlu E., 1980. Mastitislere
• sebep olan aerobik, mikroaerofilik anaerobik bakterilerin isolasyon ve idantifikasyonu üzerin- de çalışmalar, Türkiye Bilimsel ve Teknik Araş- tırma Kurumu Veterinerlik ve Hayvancılık Araş- tırma Grubu, Proje no: VHAG-304.
• Arda, M., Minbay, A., Leloğlu, N., Aydın, N.,
• Kahraman, M., Akay, Ö., Ilgaz, A., İzgür, M., Diker, K.S., 1997. Özel Mikrobiyoloji. Epidemi- yoloji, Bakteriyel ve Mikotik infeksiyonlar. Gram Pozitif Koklar, bölüm 2. Prof. Dr. Necdet Leloğlu pp: 31-44, Fakültatif Anaerobik Gram negatif çomaklar, Bölüm 3, Prof.Dr.Müjgan İzgür, pp: 45-58. Editör: Mustafa Arda, 4. Baskı, Medisan Yayın serisi No: 26, Dışkapı, Ankara.
• Barrett, D.J., Healy, A.M., Leonard F.C., Do- herty M.L., 2005. Prevalence of pathogens cau- sing subclinical mastitis in 15 dairy herds in the R. I. Irish Vet. J., 58, 333-337.
• Cengiz, M., Buyukcangaz, E., Arslan, E., Mat, B., Sahinturk, P., Sonal, S., Gocmen, H., Sen, A., 2012. Molecular characterisation of quinolo- ne resistance in Escherichia coli from animals in Turkey. Vet Rec. doi: 10.1136/vr.100719, 1-4. Çokal, Y., Konuş, R., 2012. Subklinik mastitisli ineklerin sutlerinden aerobik bakterilerin izolas- yonu, Balıkesir Sağlık Bil. Derg. 1, (2) 65-69.
• Dinç G., Ata, Z., Temelli, S., 2012. Sığır masti- tislerinden izole edilen Escherichia coli suşların- da genişlemiş spektrumlu beta-laktamaz aktivite- si ve antibiyotik dirençlilik profilinin incelenmesi Ankara. Üniv. Vet. Fak. Derg., 59, 85-88.
• Ferna´ndez, A.G., Chiaretto, G., Bertini, A., Villa, L., Fortini, D., Ricci, A., Carattoli, A., 2008. Multilocus sequence typing of IncI1 plas- mids carrying extended-spectrum b-lactamases in Escherichia coli and Salmonella of human and animal origin J. Antimicrob. Chemother. 61, 1229–1233 doi:10.1093/jac/dkn131.
• Feßler, A.T., Billerbeck, C., Kadlec, K., Schwarz, S., 2010. Identification and characterization of methicillin-resistant coagulase-negative staphy- lococci from bovine mastitis. J Antimicrob Che- mother 65: 1576–1582.
• Fox, L.K., 2009. Prevelance, incidence and risk factors of heifer mastitis. Vet. Microbiol. 134, 82-88.
• Hogan, J., Smith, K.L., 2003. Coliform mastitis. Vet.Res. 34, 507-519.
• Hunter, P. A., Dawson, S., French, G.L., Goos- sens, H., Hawkey, P.M., Kuijper, E.J., Nathwa- ni, D., Taylor, D.J., Teale, C.J., Warren, R.E., Wilcox, M.H., Woodford N., Wulf, M.W., Pid- dock, L.J.V., 2010. Antimicrobial-resistant pat- hogens in animals and man: prescribing, practices and policies Antimicrob Chemother; 65, Suppl. 1, i3–i17 doi:10.1093/jac/dkp433.
• Kaya, O., Kırkan, Ş., Gülal, M., Ünal, B., 1999.
• Aydın yöresinde ineklerde klinik mastitise neden olan mikroorganizmaların saptanması ve bunların antibiyotiklere duyarlılıklarının incelenmesi. Pendik Vet. Mikrobiol. Derg., 30, 25-29.
• Kuyucuoğlu, Y., Hadimli, H.H., Kenar, B., Şe
• ker, E., 2003. Mastitisli ineklerden izole edilen Stafilokok suşlarının beta laktamaz aktiviteleri ve bazı antibiyotiklere duyarlılıkları. Vet. Hek. Mik- robiol. Derg., 3, 15-20.
• Macun, H.C., Yağcı, I.P., Ünal, N., Kalender,
• H., Sakarya, F., Yıldırm, M., 2011. Kırıkkale’de belirlenen subklinik mastitisli ineklerde Etken izolasyonu ve antibiyotik direnç durumu. J. Fac. Vet. Med. Univ. Erciyes., 8,(2), 83-89.
• Myllys, V., Asplund, K., Brofeldt, E., Hirvela- Koski, V., Honkanen-Buzalski, T., Junttila, J., Kulkas, L., Myllykangas, O., Niskanen, M., Sa- loniemi, H., Sandholm, M., Saranpaa, T., 1998. Bovine mastitis in Finland in 1988 and 1995— changes in prevalence and antimicrobial resistan- ce. Acta. Vet. Scand. 39, 119–126.
• Oliveira, M., Bexiga, R., Nunes, S.F., Carneiro, C., Cavaco, L.M., Bernardo, F., Vilela, C.L., 2006. Biofilm-forming ability profiling of Staphylococcus aureus and Staphylococcus epi- dermidis mastitis isolates. Vet. Microbiol. 118, 133–140.
• Öncel, T., İça, T., Akan, M., 2004. Beta laktama
• se production rate and antimicrobial susceptibil- ity of staphylococcus aureus isolated from clini- cal and subclinical mastitis cases in Turkey. Re- vue Med Vet, 2004, 155, 7, 385-388.
• Parker, K.I., Compton, C., Anniss, F.M., Weir, A., Heuer, C., McDougall, S., 2007. Subclinical and clinical mastitis in heifers following the use of a teat sealant precalving. J. Dairy Sci. 90, 207– 218.
• Pearson, J.K.L., Mackie, D.P., 1979. Factors associated with the occurrence, cause and outco- me of clinical mastitis in dairy cattle. Vet. Rec. 105, 456–463.
• Persson, Y.,, Nyman, A.K.J., Andersson, U.G., 2011. Etiology and antimicrobial susceptibility of udder pathogens from cases of subclinical masti- tis in dairy cows in Sweden. Acta Vet. Scandina- vica, 53:36.
• Pitkälä, A., Haveri, M., Pyörälä , S., Myllys, V., Honkanen-Buzalski, T., 2004. Bovine mastitis in Finland 2001—prevalence, distribution of bacte- ria, and antimicrobial resistance. J. Dairy Sci. 87, 2433–2441.
• Poelarends, J.J., Hogeveen, H., Sampimon, O.C., Sol, J., 2001. Monitoring subclinical mastitis in Dutch dairy herds. In: Proceedings of the Second International Symposium on Mastitis and Milk Quality, Vancouver, British Columbia, 145–149.
• Pyörälä, S., Taponen. S., 2009. Coagulase- negative staphylococci-Emerging mastitis patho- gens. Vet. Microbiol., 134, 3-8.
• Robertson, J.R., Fox, L.K., Hancock D.D., Gay, C.C., Besser, T.E., 1994. Coagulase positive Staphylococcus intramammary infections in pri- miparous dairy cows. J.Dairy Sci.77, 958-969.
• Sawant, A.A., Gillespie, B.E., Oliver, S.P., 2009. Antimicrobial susceptibility of Coagulase- nega- tive Staphylococcus species isolated from bovine milk. Vet. Microbiol., 134, 73-81.
• Schukken, Y.H.,, Gonza´ lez, R.N., Tikofsky, L.L., Schulte, H.F., Santisteban, C.G., Wel- come, F.L., Bennett, G.J., Zurakowski, M.J., Zadoks, R.N., 2009. CNS mastitis: Nothing to worry about? Vet. Microbiol., 134, 9–14.
• Şeker, E. , Özenç, E., 2010. Mastitisli inek sütle
• rinden izole edilen Koagulaz Negatif Stafikokola- rın Antibiyotik Dirençlilikleri. Yüzüncü Yıl Üniv. Vet. Fak. Derg, , 21 107-111.
• Taponen, S., Simojoki, H., Haveri, M., Larsen, H.D., Pyorala, S., 2006. Clinical characteristics and persistence of bovine mastitis caused by dif- ferent species of coagulase-negative staphylococ- ci identified with API or AFLP. Vet. Microbiol. 115, 199–207.
• Taponen, S., Pyörälä, S., 2009. Coagulase nega- tive Staphylococci as couse of bovine mastitis- Not so different from Staphylococcus aureus. Vet. Microbiol. 134, 29-36.
• Tel, O.Y, Keskin, O., Zonturlu,A.K., Kaya, N.B.A., 2009. Şanlıurfa yöresinde subklinik mas- titislerin görülme oranı, aerobik bakteri izolasyo- nu ve duyarlı antibiyotiklerin belirlenmesi. F.Ü. Sağ. Bil. Vet. Derg. 23, 101-106.
• Tenhagen, B.A., Koster, G., Wallmann, J., He- uwieser, W., 2006. Prevalence of mastitis patho- gens and their resistance against antimicrobial agents in dairy cows in Brandenburg, Germany. J. Dairy Sci. 89,2542–2551.
• Türütoğlu, H, Ercelik, S, Öztürk, D., 2006. Anti
• biotic resistance of Staphylococcus aureus and coagulase-negative staphylococci isolated from bovine mastitis. Bull. Vet. Inst. Pulawy 50:41-45.
• Quinn P. J., Carter M.E., Markey B., Carter G.R., 2000. Clinical Veterinary Microbiology. Mosby, Harcourt publishers limited, ISBN: 0 7234 1711 3, Section 36, Mastitis, pp: 327-344.
• Ulusoy, E., İzgür, M., Akay, Ö., Diker, K.S.,
• Aydın, N., Arda, M. 1985. Mastitisli inek sütle- rinden izole edilen mikroorganizmaların identifi- kasyonları ve antibiyotiklere duyarlılıkları üze- rinde bir araştırma. A.Ü.Vet. Fak. Derg., 32, 358- 370.
• Vaarten, J., 2012. Clinical impact of antimicro- bial resistance in animalsRev. sci. tech. Off. Int. Epiz., 31, 221-230.
• Yeşilmen, S., Özyurtlu N., Bademkıran S., 2012.
• Diyarbakır yöresinde Sublinik mastitisli İnekler- de etken izolasyonu ve duyarlı antibiyotiklerin belirlenmesi, Dicle Univ. Vet. Fak. Derg. 1, 24- 29.